KR970000616B1 - 양극접합방법 및 이를 이용한 잉크제트프린트헤드의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

양극접합방법 및 이를 이용한 잉크제트프린터헤드의 제조방법
제1도는 통상의 카이저형 프린터헤드의 외관사시도.
제2도는 제1도의 A-A선을 따라 취한 단면도.
제3도는 제2도에 나타내는 헤드지지대의 표면을 나타내는 평면도.
제4도는 본 발명에 한 실시예에 관련되는 프린터헤드 제조공정의 제1단계를 나타내는 도면.
제5도는 제4도에 나타내는 헤드지지대의 표면을 나타내는 평면도.
제6도는 본 발명의 한 실시예에 관련되는 프린터헤드의 제조공정의 제2단계를 나타내는 도면.
제7도는 본발명의 한실시예에 관련되는 프린터헤드의 제조공정의 제3단계를 나타내는 도면.
제8도는 제7도에 나타내는 프린터헤드의 평면도.
제9도는 본 발명의 양극접합방법에 의하여 제조된 잉크제트프린터헤드를 구비한 장치를 나타내는 개략도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 헤드지지대 11 : 개별잉크로(路)
11a : 잉크공급로 11b : 압력실
11c : 노즐 20 : 진동판
40 : 도전막 70 : 잉크제트프린터
72 : 잉크제트프린터헤드 76 : 용지
90 : 반송로 92a,92b,92c,92d,92e,92f : 롤러
94 : 용지받침
본 발명은 기판과 기판을 양극접합하는 방법, 특히 프린터, 워드프로세서, 팩시밀리, 플로터등의 전자기기에 탑재하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법에 관한 것이다.
프린터, 워드프로세서 등의 각종 전자기기에는 인쇄기구의 일부로써 잉크제트프린트헤드가 탑재되어 있다. 그 잉크제트프린터헤드에는 카이저 방식이 있다. 카이저방식의 프린트헤드는 일반적으로 제1도∼제3도에 나타내는 바와 같이 잉크공급로(51a),(51b) 및 노즐(51c)로 구성되는 복수의 개별잉크로(51)(제3도 참조)가 어레이형상으로 형성된 헤드지지대(50)에 진동판(60)을 접합하고 개별잉크로(51)의 압력실(51b)에 대응하는 진동판(60)의 윗부분에 압전소자(70)를 각각 부착한 것이다. 이와 같은 프린트헤드는 인쇄정보에 따라서 압전소자(70)에 전계를 가하여 대응하는 압전소자(70)를 변위시킨다. 이 압전소자(70)의 변위에 동반하여 진동판(60)의 대응부위를 움직이고 잉크에 순간적으로 압력을 가하여 잉크를 개별잉크로(51)의 노즐(51c)에서 밀어내고 인쇄지에 잉크를 분사한다.
그런데 상기와 같은 카이저형 프린터헤드의 제조에서 유리제의 헤드지지대(50)와 유리제의 진동판(60)이 많이 이용되고 있다. 유리제 헤드지지대(50)에 개별잉크로(51)를 형성한 후에 헤드지지대(50)상에 유리제 진동판(60)을 접착제에 의하여 접합하는 것이 일반적이다.
그러나 접착제를 사용한 경우 접착제는 어느 정도의 두께 이하로 도포하는 것이 곤란하며, 또한 유동성을 지니고 있다. 이 때문에 접합시에 접착제가 개별잉크로(51)에 흘러들기 쉽고 흘러든 접착제에 의하여 개별잉크로의 폭이 좁아지거나 잉크제트프린트헤드 사용시에 잉크의 흐름을 방해하는 일이 종종 있었다. 특히 개별잉크로(51)의 좁은 길인 공급로(51a)나 노즐(51c)은 접착제로 막혀지기 쉽고 개별잉크로가 막혀서 잉크가 나오지 못하게 되는 일이 있다.
[발명의 개요]
본 발명의 목적은 접착제의 개별잉크로에 대한 유입문제가 해결되는 동시에 접착층의 두께를 가능한 한 얇게 해도 충분한 접합강도가 얻어지는 잉크제트프린트헤드의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 양극접합방법은 접합되는 기판과 기판, 즉 잉크제트프린터헤드, 헤드지지대와 진동판의 어느쪽인가의 한쪽 접합면을 도전물질, 다른쪽 접합면을 유리제물질로 하기 위해 헤드지지대 및 진동판의 재질에 따라서 필요에 따라 이들 접합면의 한쪽에 도전막, 다른쪽에 유리막을 형성한 후 헤드지지대와 진동판의 접합면을 중합시키고 양자를 가압, 가열하면서 도전물질의 접합면을 플러스극성으로, 유리제물질의 접합면을 마이너스극성으로 하여 양자간에 전압을 인가하는 접합공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조방법은 유리제품과 금속제품을 접착제없이 접착하는 접합방멉으로써 일반에게 알려져 있는 양극접합, 즉 접합하고 싶은 유리와 금속을 겹쳐서 그 양자를 유리연화점 온도 이하로 유지하고 직류전압을 인가하여 접합하는 수법을 이용하는 것이며 이 양극접합에 따라서 헤드지지대와 진동판의 어느쪽인가의 한쪽 접합면을 도전물질, 다른쪽 접합면을 유리제물질로 하고 나서 헤드지지대와 진동판을 가압, 가열하에서 전압을 인가하여 접합하기 때문에 헤드지지대나 진동판의 재질을 자유롭게 선택할 수 있다.
또 접착제를 이용하지 않기 때문에 접착제가 개별잉크로에 유입함에 따른 개별잉크로의 막힘이나 잉크가 나오지 못하는 등의 문제점이 전혀 일어나지 않는다.
또한 헤드지지대 및 진동판의 재질에 따라서 필요에 따라 이들 접합면에 형성하는 도전막이나 유리막에 의한 접착층의 두께는 접착제에 의한 접착층의 두께보다도 매우 얇고, 특히 1μm이하에서도 충분한 접합강도가 얻어진다.
실시예
이하 본 발명의 잉크제트프린트헤드의 제조방법을 실시예에 기초하여 설명한다. 다만 실시예는 헤드지지대 및 진동판이 함계 유리제물질인 경우를 나타낸다.
제4∼8도에 그 제조공정을 차례로 나타낸다. 도면에는 편의상 단일한 프린터헤드를 나타내지만 실제로는 복수의 프린터헤드를 한번에 제조한다. 우선 제4도에 있어서 유리제의 헤드지지대(10)에 복수의 개별잉크로(11)를 어레이형상으로 형성한다. 개별잉크로(11)는 제5도에 나타내는 바와같은 형상이며 헤드지지대(10)의 후단에서 전단을 향하여 연장하는 잉크공급로(11a), 압력실(11b) 및 노즐(11c)로 구성된다.
다음으로 헤드지지대(10)의 표면에 스퍼터에 의해 도전막(40)을 두께 1μm이하로 균일하게 형성된다. 이 도전막(40)은 제5도에서 알 수 있는 바와같이 개별잉크로(11) 이외의 전체 표면에 설치한다. 그리고 도전막(40)을 통하여 유리제의 진동판(20)을 헤드지지대(10)의 표면에 중합시킨다.
그후 제6도에 나타내는 바와같이 헤드지지대(10)와 진동판(20)을 상온 600oC의 공기분위기중에서 가열하고 상기 하중 F(200∼400g/cm2정도)로 가압하면서 도전막(40)을 양극으로, 진동판(20)을 음극으로 하여 양자간에 200∼2000V의 직류전압을 인가한다. 이들의 가압, 가열, 전압인가에 의해 헤드지지대(10)와 진동판(20)은 견고하게 접합된다. 이 견고한 접합완료까지의 요구되는 시간을 헤드지지대(10)나 진동판(20)에 사용되는 재질을 어떻게 선택하느냐에 따라 다르지만, 짧게는 10초 정도, 길게는 600초 정도이다. 접합후 개별잉크로(11)의 압력실(11b)에 대응하는 진동판(20)의 윗부분에 압전소자(30)를 적당한 도전성 접착제로 접착한다(제7도 및 제8도 참조). 이와같이 하여 제1도 나타낸 프린트헤드와 똑같은 프린트헤드가 제조된다.
상기 실시예에서는 도전막(40)을 헤드지지대(10)의 접합면에 설치했지만 진동판(20)의 접합면에 설치해도 똑같은 접합효과가 얻어진다. 또 헤드지지대(10)와 진동판(20)이 함께 도전물질인 경우에도 상기 실시예에 준하여 제조하면 좋다. 이 경우 도면중에 나타낸 도전막(40)을 유리막으로 간주할 수 있고 물론 유리막은 헤드지지대(10) 및 진동판(20)의 어느쪽인가의 접합면에 형성한다.
양극접합시에 헤드지지대와 진동판의 어느쪽인가의 한쪽이 유리제물질이고 다른쪽이 도전물질인 경우에는 그대로 양자의 접하면을 접합하면 좋지만 양자가 함께 도전물질, 또는 유리제물질인 경우, 또는 한쪽이 도전물질 또는 유리물질이고 다른쪽이 수지제물질인 경우, 양자가 함께 수지제물질인 경우에는 각각 양자의 재질에 따라서 도전막이나 유리막을 형성할 필요가 있다. 즉 양자가 함께 도전물질인 경우 한쪽 접합면에 유리막을 형성하고 유리제물질인 경우 한쪽 접합면에 도전막을 형성한다. 또 한쪽이 도전물질, 또는 유리제물질이고 다른쪽이 수지제물질인 경우 다른쪽 접합면에 유리막, 또는 도전막을 형성하고 양자가 함께 수지제물질인 경우 한쪽 접합면에 도전막을, 다른쪽 접합면에 유리막을 형성한다. 이렇게 하는 것으로 한족 접합면이 유리제물질, 다른쪽 접합면이 도전물질이 되어 양자의 재질에 의하지 않고 양극접합을 실시할 수 있다.
본 발명의 제조에 있어서, 도전막이나 유리막을 형성하는 방법에 한정은 없고 스퍼터외에 증착, 화학 증기증착법(CVD : chamical vapor deposition), 디핑(dipping)등을 들 수 있다. 또 도전막이나 유리막의 두께는 접착제에 의한 접착증의 두께보다도 상당히 얇지만 특히 1μm정도 이하가 바람직하고 도전막을 구성하는 재료로써는 실리콘외에 알루미늄 등이 있다.
양극접합을 실시하는 조건은 통상의 양극접합에 준하여, 예를 들어 가압은 200∼400g/cm2의 하중을 가하고 가열은 상온 ∼600oC의 공기분위기를 이용한다. 다만 수지제의 접합면에 유리막을 형성하는 경우 일반적인 수지의 융점을 고려하여 유리막을 저융점유리로 구성하는 것이 바람직하기 때문에 이에 따라서 가열온도 상온 ∼150oC 정도로 실시한다. 또 유리제물질의 기판이 접합면에 저융점유리로 유리막을 형성하면 통상보다 낮은 온도에서 접합을 실시할 수 있다. 전압의 인가는 도전물질의 접합면을 양극, 유리제물질의 접합면을 음극으로 하여 200∼2000V의 직류전압으로 실시한다. 또 헤드지지대나 진동판의 재질의 선택에 따라 다르지만 양자의 접합은 10∼600초에서 종료한다.
또한 본 발명의 제조방법은 상기와 같이 특히 접합공정에 특징이 있지만 이 이외의 공정, 예를 들어 헤드지지대대에 복수의 개별잉크로를 형성하는 공정, 개별잉크로 형성후 개별잉크로에 대응하는 진동판의 윗부분에 각각 압전소자를 부착하는 공정, 압전소자에 관한 패턴배선을 실시하는 공정등의 공정은 종래대로 실시하면 좋다.
제9도에는 본 발명의 잉크제트프린트헤드를 구비한 장치의 구성의 개략을 나타낸다. 본 실시예에서는 잉크제트프린터를 한 예로 취하고 본 발명의 잉크제트프린트헤드를 구비한 구성을 설명한다.
이 잉크제트프린터(70)는 용지(76)가 적충되어 있는 페이퍼트레이(78)와, 적충되어 있는 용지(76)가 반송되는 반송로(90)와, 용지(76)를 반송로(76)를 따라서 반송하기 위한 3쌍의 롤러(92a)와 (92b),(92c)와 (92d),(92e)와 (92f)와, 반송로(90)를 가로지르듯이 설치되어 롤러(92a)(92b)(92c)(92d)에 의하여 반송된 용지(76)상에 잉크를 내뿜는 본 발명의 복수의 잉크제트프린트헤드(72)와 비인자시에 잉크제트헤드를 보호하거나 노즐부의 눈막힘등의 불합리한 점이 발생한 경우에 잉크제트헤드에서 잉크를 흡인하여 외부에 배출하는 캐핑기구(74)와 롤러(92e)(92f) 에 의하여 반송되어 잉크가 고정된 용지(76)를 적층해 두는 용지받침부(94)을 갖는다.
이 잉크제트프린터(70)의 동작은 페이퍼트레이(78)에서 용지(76)가 1장씩 보내어지고 이 용지(76)는 반송로(90)를 따라서 2쌍의 롤러(92a) 및 (92b),(92c), 및 (92d)에 의해 반송로(90)를 가로지르듯이 이동가능하게 설치된 잉크제트프린트헤드(72)에 보내어진다. 그리고 이 잉크제트프린트헤드(72)에 의해 각각 소정의 화상을 형성하도록 잉크가 내뿜어진다. 또한 잉트제트프린트헤드(72)는 사용시는 도시한 바와같이 노즐이 용지(76)쪽을 향하고 있지만 비사용시는 축을 중심으로 회동하여 노즐이 용지(76) 빙향과 다르게 되어 있다. 이 때문에 오작동이 발생했다고 해도 잉크의 얼룩을 발생시키는 일이 없다. 그후 용지(76)는 한쌍의 롤러(92e)와 (92f)에 의하여 용지받침부(94)로 보내어지고 이 용지받침부(94)에 적충된다.
이와같이 잉크제트프린트헤드의 헤드지지대나 진동판의 재질을 자유롭게 선택할 수 있기 때문에 재료비, 가공비 등의 코스트삭감을 할 수 있다.
또 접착제를 이용하지 않기 때문에 접착제가 개별잉크로에 유입하는 것에 의한 개별잉크로의 눈막힘이나 잉크가 나오지 않는 등의 문제점이 전혀 일어나지 않고 인쇄품질을 향상할 수 있다.
이상 제트프린터에 대하여 설명했지만 잉크제트프린터에 한정되는 것은 아니고 잉크제트프린트헤드를 구비한 장치, 예를들어 잉크제트프린트헤드를 구비한 워드프로세서, 팩시밀리, 플로터 등으로도 좋다.

Claims (16)

  1. 제1기판과 제2기판을 접합하는 양극접합방법에 있어서, 제1기판의 접합면에 해당 제1기판의 접합면을 플러스극성으로 하기 위한 도전막을 형성하는 공정 ; 제2기판의 접합면에 해당 제2기판의 접합면을 마이너스극성으로 하기 위한 유리막을 형성하는 공정 ; 및 도전막을 형성하는 기판과 유리막을 형성한 기판을 서로 겹친 후 가압, 가열하면서 양자간에 전압을 인가하여 양자를 접합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 양극접합방법.
  2. 제1기판과 제2기판을 양극접합하는 잉크제트프린터의 제조방법에 있어서, 제1기판의 접합면에 해당 제1기판의 접합면을 플러스극성으로 하기 위한 도전막을 형성하는 공정 ; 제2기판의 접합면에 해당 제2기판의 접합면을 마이너스극성으로 하기 위한 유리막을 형성하는 공정 ; 및 도전막을 형성하는 기판과 유리막을 형성한 기판을 서로 겹친 후 가압, 가열하면서 양자간에 전압을 인가하여 양자를 접합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 제1기판과 제2기판중 한쪽 기판이 복수의 개별잉크로를 갖는 헤드지지대이며, 다른쪽 기판이 상기 헤드지지대와 접합되는 진동판인 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서, 도전막을 스퍼트에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서, 도전막을 증착에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  6. 제2항에 있어서, 도전막을 화학 증기 증착에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  7. 제2항에 있어서, 도전막을 디핑에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  8. 제2항에 있어서, 도전막을 실리콘을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  9. 제2항에 있어서, 도전막을 알루미늄을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  10. 제2항에 있어서, 유리막을 스퍼터에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  11. 제2항에 있어서, 유리막을 증착에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  12. 제2항에 있어서, 유리막을 화학 증기 증착에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  13. 제2항에 있어서, 유리막을 디핑에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  14. 제2항에 있어서, 유리막을 저융점유리를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드의 제조방법.
  15. 복수의 개별잉크로를 가지는 헤드지지대와 상기 헤드지지대와 접합되는 진동판을 포함하는 잉크제트프린트헤드를 구비한 장치에 있어서, 상기 잉크제트프린트헤드는 상기 헤드지지대와 상기 진동판을 서로 겹친 후 가압, 가열하면서 양자간에 전압을 인가하여 양자를 양극접합하기 위하여, 헤드지지대와 진동판이 어느쪽인가의 한쪽 접합면에 해당 헤드지지대의 접합면을 플러스극성으로 하기 위한 도전막과, 다른쪽 접합면에 그 접합면을 마이너스극성으로 하기 위한 유리막을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드를 구비하는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 잉크제트프린트헤드를 구비하는 장치는 잉크제트프린터인 것을 특징으로 하는 잉크제트프린트헤드를 구비하는 장치.
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